350MW机组发变组压力变送器屏目改造

摘要：350MW发变组变送器屏中现有发电机回路变送器为常规模拟变送器不能真实反应机组扰动，通过对发变组变送器屏的改造，消缺电厂在对主变全压冲击或者外围线路发生故障、投切超大负荷时传输电信号不稳定。

发电机是现代生产活动中的重要设备。为保证发电机的稳定运行，在发电机监控系统中，广泛采用功率变送器来测量发电机机端和负载端的功率，以供监控系统进行数据分析处理并采取适当的控制，因此功率变送器输出信号的正确与稳定对于发电机的稳定运行有着重要意义。

近年来，陆续发现电厂在对主变全压冲击或者外围线路发生故障、投切超大负荷时，产生的瞬间励磁涌流对电气二次回路产生谐波功率，使得常规模拟变送器的输出信号产生无规则的畸变，引起发电机功率控制系统误动作，造成邻近发电机组的功率振荡甚至跳机等故障。另外，电厂内部系统原因（如 CT、PT 断线，工作电源空开失电等）使得机组功率信号丢失，引起机组 PLU 保护误动作的事故也时有发生。

1 设备概况
某电厂350MW 发变组变送器屏为哈尔滨国立电气有限公司负责设计生产，使用的压力变送器均为模拟式变送器，其中发电机有功功率变送器采用了DBQ-211模拟式功率变送器、DBQ-251模拟式有功无功组合变送器，不能真实反应机组正常扰动，容易引起发电机功率控制系统误动作。且当 CT 和PT 有问题时，将影响 DCS 对机组信号的控制，从而造成机组停机；电源回路采用一路电源进行，引出5个空气开关，作为发变组变送器屏所有变送器电源回路（共27个变送器），即每个空气开关并联接线同时控制5~6个变送器的电源回路，造成各个变送器的电源回路相互干扰，影响变送器的稳定性、传输准确性；二次电压回路采用直接在变送器接线端子上并联至下一个变送器的接线方式，没有经过端子排短接；电流回路采用直接在变送器接线端子上串联至下一个变送器的接线方式，造成检修维护时无法对单个变送器电流回路进行短接，容易造成 CT开路。

2 存在的问题
发变组变送器屏使用 DBQ-211模拟式功率变送器、DBQ-251模拟式有功无功组合变送器，不能真实反应机组正常扰动，在电厂对主变全压冲击或者外围线路发生故障、投切超大负荷时，产生的瞬间励磁涌流对电气二次回路产生谐波功率，使得常规模拟变送器的输出信号产生无规则的畸变，图1可看出当模拟式功率变送器受到瞬间涌流冲击时存在阶跃响应。

当变送器屏内其中一个电源空气开关跳闸时，将至少同时造成5个压力变送器失去工作电源，压力变送器将无法正常传输电信号，大大提高了设备运行的不稳定性。

二次电压接线采用直接在变送器电压接线端子并联引接至下一个变送器的电压接线端子的接线方式，存在变送器运行时相互干扰较大、加大设备运行不稳定性和传输信号的准确性，且当发生单个变送器损坏时无法对损坏变送器的电压回路进行短接隔离，加大设备消缺的不稳定性和风险难度。

电流回路采用直接在变送器接线端子上串联至下一个变送器的接线方式，当发生单个变送器损坏时无法对损坏变送器的电流回路进行短接隔离，在处理消缺过程中容易造成 CT 开路，产生过电压，加大设备的消缺难度和危险性。

    3 技术改造
    3.1 技术改造的原则
    经过技术改造，用数字式功率变送器更换原发电机模拟式功率变送器，响应时间 <400ms，数字功率变送器具有以下三种工作模式：瞬态快速响应模式；短时涌流抑制模式；快速响应与涌流抑制兼顾模式。当工作在瞬态快速响应模式时对周波功率立即变送输出，当工作在励磁涌流抑制模式时采用数字滤波技术，有效滤除100毫秒内外界干扰突变信号对变送输出的影响；当工作在快速响应与涌流抑制兼顾模式时，线路瞬间故障发生时变送器的输出既能跟随故障曲线变化、又能降低短时扰动对变送输出的影响；变送器屏电源回路的改造实现双电源供电，且一个空气开关控制一个变送器的电源；优化二次电压回路、电流回路的接线方式，可以实现带电隔离单个变送器的要求。

3.2 技术改造及改造效果
选用浙江某公司的数字式功率变送器替换原发电机模拟式功率变送器，可实现在标称功率范围内，功率突增至150% 的标称功率或突降至0，并持续100ms，变送器的输出变化不超过量程的0.5%。图2可看出，系统发生电流突变时数字式变送器的输出平稳，输出信号没有发生畸变。

新增端子排 DY( 电源回路 )，把原来变送器直接并接的电源全部通过总空开和分空开、并经过端子排转接；新增端子排 ZJ1( 电流回路转接 )，把原来变送器直接串接的电流全部转移到端子排上转接；新增端子排 ZJ2( 电压回路转接 )，把原来变送器直接并接的电压全部转移到端子排上并接。

2018年4月初，发变组变送器屏改造施工结束，投入正常运行。数字式功率变送器输出稳定，没有发生过电信号输出波动现象。改造后可避免发生电源空开跳闸后造成多个变送器失电的问题，变送器损坏后可短接相关的电流回路、拆除相应的电压回路接线，方便在运行中更换。更换的数字式功率变送器精度更高、抗干扰能力强，为机组的安全可靠运行提供保障。

4 结语
数字式功率变送器是近几年刚投入电厂使用的先金设备，几年前还未得到广泛的使用。采取上述的技术改造后消除了设备运行的不稳定性，在设备运行时对原系统不会有影响，wuxu对系统后台进行修改。改造后的运行情况达到了改造的预期目的，同时也为同类设备的技术改造提供了经验。